A ameaça representada por drones de pequeno porte, voando baixo e de baixa velocidade está se tornando uma realidade em cenários de combate e segurança nacional
À medida que esta ameaça se torna mais séria, a OTAN conduziu recentemente vários estudos sobre o assunto. Em anos anteriores, dois estudos foram publicados sob os códigos SG-170 e SG-188, e em 2017 o Grupo de Consultoria Industrial conduziu o estudo mais recente até o momento e o publicou sob o nome de SG-200 "Estudo sobre Ameaças Baixas, Lentas e Pequenas Efetores. "(Investigação de meios executivos inimigos de baixa velocidade, vôo baixo e pequeno porte). Em todos esses relatórios, os pesquisadores chegaram à conclusão principal de que nenhum tipo de sensor sozinho pode oferecer recursos de rastreamento e identificação suficientes para fornecer proteção confiável e eficaz contra a ameaça de drones de pequeno porte, voando baixo e de baixa velocidade (HNM-UAVs). Deve-se ter em mente que as capacidades de enxame dos veículos não tripulados já estão muito próximas, após o que a luta contra eles se tornará muito mais complicada.
Um novo mercado no horizonte
O número de empresas que operam no mercado de sistemas anti-drone está em constante crescimento. MarketForecast.com publicou recentemente um relatório analítico, "Global Counter UAV (C-UAV) Systems Market Forecast to 2026", que prevê dois cenários, um sem eventos significativos e outro com um ataque UAV bem-sucedido. No primeiro caso, o mercado comercial deve crescer de US $ 123 para 273 milhões a uma taxa composta de crescimento anual de 10,5%, enquanto o mercado militar deve crescer de US $ 379 para US $ 1.223 milhões a uma taxa composta de crescimento anual de 15,8%. No caso do ataque do UAV, o pico de compras ocorrerá nos primeiros anos, e então haverá alguma queda. Em qualquer caso, os dados para ambos os cenários mostram ganhos de mercado significativos.
Conforme observado, um sensor não é capaz de lidar com a ameaça do HNM-UAV. Assim, é necessário utilizar diferentes tipos, via de regra, são estações de radar, receptores de rádio, sensores acústicos e ópticos. A neutralização de ameaças pode assumir várias formas. O primeiro é uma derrota funcional com o uso de jammers intencionais, desorientando as estações de jamming, que dão a direção errada a um drone operando em um sinal de GPS ou interceptam seus controles. O segundo é o dano direto usando lasers, micro-ondas de alta energia, barreiras físicas ou mesmo elementos sólidos de vários tipos.
Para sistemas prontos
Deixando de lado os sistemas projetados para neutralizar drones táticos e maiores, que já podem ser considerados como parte de um sistema de defesa aérea de curto alcance, nos concentraremos em sistemas projetados para combater UAVs de nível inferior (muitas vezes, sistemas comerciais de prateleira) que garantem a sua neutralização por curtas e médias distâncias. De acordo com fontes da indústria, o alcance médio de detecção de alvos do tipo NNM-UAV para radares modernos é de 8 km, alcance de rastreamento de 5 km, enquanto os sistemas optoeletrônicos têm um alcance de detecção de 8 km e um alcance de rastreamento de 4 km.
Quanto aos atuadores, os sistemas de radiofrequência podem detectar o drone a uma distância de 8 km, interromper sua operação a 2,5 km e bloquear efetivamente a uma distância de cerca de 2 km, enquanto lasers e um pulso eletromagnético podem ser usados a uma distância de 1,5 km. Ao simplificar e levar em conta que esses sistemas podem ser usados tanto em operações militares quanto em cenários de segurança, podemos dividir os sistemas anti-drone em sistemas de médio e curto alcance. Os primeiros, via de regra, são fixos ou instalados em veículos e proporcionam uma "cúpula segura" nas faixas acima mencionadas. Os sistemas de curto alcance geralmente vêm na forma de "canhões de radiofrequência" que podem ser usados para defesa de objetos, sua eficácia na prevenção de danos depende do tipo de carga transportada pelo próprio drone.
Comecemos com os sistemas de médio alcance, embora em alguns casos seja difícil categorizar um determinado sistema, uma vez que o desenvolvedor oferece muitas opções diferentes com diferentes características baseadas nele. A francesa Thales é definitivamente uma dessas empresas, que oferece uma variedade de soluções modulares e escaláveis, ao mesmo tempo em que tira o máximo proveito de seus recursos de integração.
Vamos falar sobre AUDS
Se falamos de sistemas atuais, então antes de tudo vale a pena começar com o sistema AUDS (Anti-UAV Defense Solution), desenvolvido por três empresas britânicas que combinaram sua experiência em uma solução abrangente.
O radar Doppler CW com modulação de frequência opera no modo de varredura eletrônica e fornece cobertura de azimute de 180 ° e elevação de 10 ° ou 20 °, dependendo da configuração. Opera na banda Ku e tem alcance máximo de operação de 8 km, podendo determinar a área efetiva de espalhamento (ESR) de até 0,01 m2. O sistema pode capturar simultaneamente vários alvos para rastreamento.
O sistema de vigilância e pesquisa Chess Dynamics Hawkeye é instalado na mesma unidade com um bloqueador de RF e consiste em uma câmera optoeletrônica de alta resolução e um termovisor resfriado de onda média. O primeiro possui um campo de visão horizontal de 0,22 ° a 58 ° e um termovisor de 0,6 ° a 36 °. O sistema usa um dispositivo de rastreamento digital Vision4ce, que fornece rastreamento contínuo em azimute. O sistema é capaz de girar continuamente em azimute e inclinar de -20 ° a + 60 ° a uma velocidade de 30 ° por segundo, rastreando alvos a uma distância de cerca de 4 km.
O ECS Multiband RF Silencer possui três antenas direcionais integradas que formam um feixe de 20 °. A empresa adquiriu ampla experiência no desenvolvimento de tecnologias para combater dispositivos explosivos improvisados. Um representante da empresa falou sobre isso, observando que vários de seus sistemas foram implantados por forças da coalizão no Iraque e no Afeganistão. Ele acrescentou que a ECS conhece as vulnerabilidades dos canais de transmissão de dados e como usá-los.
O coração do sistema AUDS é a estação de controle do operador, por meio da qual todos os componentes do sistema podem ser controlados. Inclui um display de rastreamento, uma tela de controle principal e um display para visualização de vídeos.
Para expandir a área de vigilância, esses sistemas podem ser combinados em uma rede, seja ela vários sistemas AUDS completos ou uma rede de radares conectados a uma única unidade de “sistema de vigilância e busca / jammer”. Além disso, o sistema AUDS pode potencialmente fazer parte de um sistema de defesa aérea maior, embora as empresas não pretendam desenvolver essa direção ainda.
O AUDS está disponível em três configurações: uma plataforma de telhado portátil, um sistema de mastro robusto para bases operacionais avançadas ou acampamentos temporários e um sistema fixo para segurança de fronteira e infraestrutura crítica. AUDS também pode ser instalado em veículos e é otimizado e reforçado para uso em caminhões militares ou veículos comerciais. O sistema foi implantado em unidades do Exército dos EUA em 2016 e atingiu o mais alto nível de prontidão tecnológica em janeiro de 2017.
A empresa alemã Rheinmetall aborda o problema do combate aos drones de uma posição ligeiramente diferente, pois leva em consideração principalmente ameaças mais avançadas, por exemplo, drones avançados que podem evitar a detecção por meios de radiofrequência, para combater um ou outro aéreo terrestre é necessário um sistema de defesa para garantir a sua detecção e neutralização. Assim, Rheinmetall usa uma ampla variedade de sistemas de seu extenso portfólio como soluções anti-alvo. A empresa já ganhou dois contratos importantes para a família de sistemas Radshield para a proteção de prisões na Suíça e na Alemanha, que podem incluir vários módulos que podem ser personalizados para atender às necessidades do cliente.
Entre eles está o kit de vigilância optoeletrônica UIMIT (Universal Multispectral Information and Tracking), que inclui 12 câmeras de TV e 8 sensores infravermelhos, cobrindo um setor de 360 ° e estabilizado em três eixos. O kit pode ser complementado com um sensor FAST de busca e rastreamento resfriado por infravermelho com uma visão de 360 ° e uma taxa de atualização de 5 quadros por segundo, bem como radares com AFAR Oerlikon MMR (Multi Mission Radar) com um campo de visão em azimute de 90 ° e em elevação de 80 °. A tomada de decisão é realizada com a participação do complexo de softwares de controle operacional SC2PS (Sensor Command & Control Software), disponível para diversos níveis de comando, do pessoal ao nacional.
A Rheinmetall também oferece sistemas executivos, que vão desde canhões giratórios ou duplos de 35 mm capazes de disparar munição de jato de ar AHEAD (a possibilidade de desenvolver um canhão AHEAD de 30 mm de disparo único está sendo considerada) e terminando com laser HEL (Laser de Alta Energia) sistemas, que já alcançaram o nível 6 de prontidão tecnológica (demonstração de tecnologia). Um nível abaixo (estágio de desenvolvimento de tecnologia) está o interceptor voador reutilizável Sentinel desenvolvido pela empresa suíça Skysec. O Sentinel tem 700 mm de comprimento, 300 mm de envergadura e pesa 1,8 kg. Uma cabeça de homing é instalada na proa e, atrás dela, um motor elétrico, que aciona a hélice da proa, que permite atingir a velocidade de 230 km / h; o alcance do dispositivo é de até 4 km. O dispositivo Sentinel é lançado com as coordenadas tridimensionais aproximadas carregadas do drone desejado, ao se aproximar dele lança uma rede, capturando um drone hostil, após o qual o prisioneiro é lançado ao solo com a ajuda de um paraquedas; como consequência, os danos indiretos são reduzidos a zero.
Mais soluções alemãs
Rheinmetall oferece outros sistemas executivos também. Por exemplo, o sistema HPM (High Power Microwave), que também é usado para neutralizar dispositivos explosivos improvisados (IEDs), bem como um canhão de 9 mm de cano múltiplo com uma cadência de tiro de 1.500 tiros por minuto, capaz de disparar uma explosão de 30 rodadas; Além disso, cada projétil gera uma nuvem de submunições de plástico que, quando lançadas ao solo, possuem uma energia residual mínima inferior a 0,1 J / mm2. Para além das aplicações militares, a Rheinmetall, em conjunto com a austríaca Frequentis, especializada em sistemas de comunicações e informação, oferece os seus sistemas de protecção de aeroportos.
A empresa alemã Hensoldt, desmembrada em 2017 do negócio de eletrônicos de defesa da gigante europeia Airbus, desenvolveu o sistema Xpeller, que consiste em seus próprios blocos funcionais. O sistema inclui um radar Spexer 500 de banda X com um azimute de 120 ° e setor de elevação de 30 ° e uma faixa de detecção típica de 4 km, um módulo NightOwl ZM-ER com uma câmera colorida e um termovisor de 3-5 μm, e equipado com dispositivo de bloqueio de antenas omnidirecionais ou direcionais com potência nominal de 10 a 400 W, operando na faixa de 20-6000 MHz.
Em maio de 2017, para aprimorar ainda mais as capacidades de detecção do Xpeller, a empresa assinou um acordo com a tecnologia Squarehead da Noruega para integrar o sensor acústico Discovair. Este sistema, baseado em uma matriz de 128 microfones acústicos, também possui um processador de sinal.
Outra solução alemã, chamada Guardion, combina componentes de três empresas diferentes. O componente de controle Taranis do ESG, combinando e analisando todos os dados do sensor, visualiza o drone que se aproxima e monitora a situação. Rhode & Schwarz forneceu o sistema de detecção Ardronis RF, que detecta os canais de rádio de controle remoto de drones comerciais. Um receptor de sinal de radar, optoacoplador e sensores acústicos podem ser adicionados ao sistema. O Ardronis também atua como atuador, pois pode interromper o funcionamento dos canais de rádio, bem como do sistema de navegação por satélite, enquanto o subsistema R&S Wi-Fi Disconnect permite detectar e interromper o sinal Wi-Fi usado para controlar o drone.
Diehl Defense forneceu o componente de engajamento direto HPEM. Este sistema escalonável é capaz de queimar componentes eletrônicos de drones graças a um pulso eletromagnético de um alcance de várias centenas de metros, e também é capaz de lutar contra ataques de enxame. A única aplicação conhecida do sistema Guardion é a sua implantação na Cúpula do G20 de julho de 2017 em Hamburgo, quando o ESG recebeu a tarefa de proteger os locais desta cúpula do Escritório de Polícia Criminal Federal.
Desenvolvedores da Itália, Israel e Turquia
A italiana Leonardo desenvolveu o complexo Falcon Shield, que combina um radar, por exemplo, Lyra 10, um kit optoeletrônico, por exemplo, Nerio-ULR, e módulos eletrônicos de interferência para neutralizar drones indesejados. Por sua vez, IDS (Ingegneria Dei Sistemi) desenvolveu um sistema integrado Black Knight baseado em radar Doppler, um sistema optoeletrônico de médio alcance com televisão e câmeras infravermelhas e um jammer multibanda. O sistema pode ser expandido adicionando outros sensores, por exemplo, localizadores de direção de três bandas. A Elettronica desenvolveu o sistema Adrian, capaz de detectar sinais de saída e descida de aeronaves e operadores de solo, classificando, identificando e determinando suas coordenadas graças a uma extensa biblioteca que o usuário pode reabastecer constantemente, bem como interromper ameaças por meio de algoritmos de interferência inteligentes. Ambos os sistemas foram testados em campo em 2017. A IDS e a Elettronica estão atualmente trabalhando com Leonardo para atender às necessidades da Força Aérea Italiana, desenvolvendo um sistema integrado, cujas informações ainda são confidenciais.
A empresa turca Aselsan desenvolveu dois sistemas: instalado em máquinas Gergedan-UAV e Ihtar estacionário. O primeiro é um sistema de interferência programável com mais de 100 padrões de interferência diferentes. O espectro de RF é específico do cliente, a antena padrão é omnidirecional, mas as antenas direcionais são opcionais. Com um sistema Gergedan-UAV pesando 65 kg, a potência de saída de RF é inferior a 650 W, a vida útil da bateria é de uma hora.
No sistema estacionário Ihtar, o sistema Gergedan é utilizado como elemento atuador, ao qual é adicionado o radar Asag Ku-band, capaz de detectar mini-UAVs em um setor de mais de 360 ° a uma distância de 5 km; varredura de setor também está disponível. Além disso, uma unidade optoeletrônica pode ser adicionada, geralmente montada em uma plataforma HSY estabilizada, na qual o próprio radar Asag também pode ser instalado. Ambos os sistemas foram vendidos para vários países do Oriente Médio e, no final de 2017, o sistema Ihtar foi instalado para proteger uma instalação na Indonésia. Quanto ao mercado local, o sistema Gergedan-UAV foi instalado em muitos veículos VIP, enquanto Ihtar foi instalado em várias bases militares.
No final de 2017, o governo israelense criou uma força-tarefa nacional dentro da Força Aérea para lidar com segurança e contra-drones. No entanto, a indústria nacional já oferece inúmeras soluções nesta área. Rafael desenvolveu um sistema Drone Dome montável em tripé que combina sensores de várias empresas com atuadores e controles Rafael. A detecção é fornecida pelo radar hemisférico multitarefa Rada Rada RPS-42, que é capaz de detectar um objeto com RCS de 0,002 m2 a uma distância de 3,5 km, em combinação com o sistema de inteligência de rádio NetSense COMINT da Netline, operando na faixa de 20 MHz a 6 GHz, que detecta sinais antes mesmo da decolagem do drone, fornecendo azimute graças às antenas com campo de visão de 60 graus.
A responsável pela identificação é a unidade optoeletrônica Controp MEOS, que inclui uma câmera CCD diurna com ampliação de x50 e uma câmera de imagem térmica de terceira geração. O sistema de controle automatizado do Rafael integra todos os sensores, e seus algoritmos fornecem todas as informações necessárias ao operador, que pode neutralizar um objeto que se aproxima através do sistema Netline C-Guard jamming, que opera em cinco canais na faixa de 433 MHz a 5,6 GHz. Com essa configuração, o sistema deve ser lançado em meados de 2018.
